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CN107285618A - 一种实心光微通道阵列面板及其制备方法 - Google Patents

一种实心光微通道阵列面板及其制备方法 Download PDF

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CN107285618A
CN107285618A CN201710569761.2A CN201710569761A CN107285618A CN 107285618 A CN107285618 A CN 107285618A CN 201710569761 A CN201710569761 A CN 201710569761A CN 107285618 A CN107285618 A CN 107285618A
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Abstract

本发明公开了一种实心光微通道阵列面板及其制备方法，面板包括面板主体，面板主体包括不透光基体和多个透光通道，不透光基体填充在各透光通道之间，各透光通道为实心光通道。制备方法包括：将第一透光介质材料棒和不透光基体材料棒分别拉制成第一透光介质材料细棒和不透光基体材料细棒；将第一透光介质材料细棒和不透光基体材料细棒排列组合成一次复合棒；将一次复合棒拉制成一次复合通道丝；将一次复合通道丝制成毛坯复合丝棒；将毛坯复合丝棒熔合成毛坯棒；将毛坯棒进行后续加工处理，得到实心光微通道阵列面板。本发明光通道的长径比大，光学效果好，对包装和使用过程环境要求低以及强度高，效率高、成本低和灵活，可广泛应用于光学元件领域。

Description

一种实心光微通道阵列面板及其制备方法
技术领域
本发明涉及光学元件领域，尤其是一种实心光微通道阵列面板及其制备方法。
背景技术
随着二元光学、MEMS和指纹采集技术的发展，具有微孔阵列结构的光学元件得到了广泛的应用，如微孔光栏、光子筛、激光微孔谐振腔、硅微通道板、微通道板(MCP)、用于UnderDisplay移动指纹识别技术的微孔阵列准直器等。
微孔阵列结构在光学元件中的本质作用是提供相互隔离的光通道。
目前国内外制作类似微孔阵列结构元件的方法有激光打孔法、光刻蚀法、微通道板法、光辅助电化学刻蚀法等，这些技术方案均采用在材料上制作通孔作为光线通道的同一思路，存在以下缺陷或不足：
1)采用这些制作方法加工得到的通孔的长径比一般小于30，同时存在盲孔、锥孔等质量缺陷，难以实现理想的光学效果。
2)加工效率低，由于受打孔、刻蚀、酸溶或清洗的深度限制，这些技术方案只能实现簿片加工，加工工艺复杂，加工过程均要求在较高洁净度的环境下完成，为防止通孔被灰尘堵塞，对包装和使用过程的环境要求近乎苛刻；在加工过程需要通过调节管的厚度来调节阵列结构的开口比，不够灵活。
3)采用这些技术方案制作的产品无论是金属、半导体还是无机材料，布满通孔后，产品的强度均严重下降，不利于后续的封装和使用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的第一目的在于：提供一种光通道的长径比大，光学效果好，对包装和使用过程的环境要求低以及强度高的，实心光微通道阵列面板。
本发明的第二目的在于：提供一种效率高、成本低和灵活的，基于排列法的，实心光微通道阵列面板的制备方法。
本发明的第三目的在于：提供一种效率高、成本低和灵活的，基于棒管法的，实心光微通道阵列面板的制备方法。
本发明所采取的第一技术方案是：
一种实心光微通道阵列面板，包括面板主体，所述面板主体包括不透光基体和多个透光通道，所述不透光基体填充在各所述透光通道之间，各所述透光通道为实心光通道。
进一步，所述面板主体的横截面中各所述透光通道的排列方式为三角形排列或正方形排列。
进一步，所述不透光基体为不透明玻璃基体或不透明塑料基体，所述透光通道为透明玻璃光通道或透明塑料光通道。
本发明所采取的第二技术方案是：
一种实心光微通道阵列面板的制备方法，包括以下步骤：
将第一透光介质材料棒和不透光基体材料棒分别拉制成第一透光介质材料细棒和不透光基体材料细棒；
将第一透光介质材料细棒和不透光基体材料细棒排列组合成一次复合棒，所述第一透光介质材料棒被相邻的不透光基体材料棒所包裹；
将一次复合棒拉制成一次复合通道丝；
根据要制备的光通道尺寸要求将一次复合通道丝制成实心光微通道阵列面板所需尺寸的毛坯复合丝棒；
将毛坯复合丝棒熔合成毛坯棒；
将毛坯棒进行后续加工处理，得到实心光微通道阵列面板。
进一步，所述根据要制备的光通道尺寸要求将一次复合通道丝制成实心光微通道阵列面板所需尺寸的毛坯复合丝棒这一步骤，具体包括：
判断一次复合通道丝的光通道尺寸是否满足要制备的光通道尺寸要求，若是，则直接将一次复合通道丝排列组合成实心光微通道阵列面板所需尺寸的毛坯复合丝棒；反之，则执行下一步骤的操作；
将一次复合通道丝排列组合成二次复合棒，再将二次复合棒拉制成二次复合丝，最后将二次复合丝排列组合成实心光微通道阵列面板所需尺寸的毛坯复合丝棒。
进一步，所述将毛坯复合丝棒熔合成毛坯棒这一步骤，具体为：采用真空熔压或真空拉制的方式将毛坯复合丝棒熔合成毛坯棒。
进一步，所述将毛坯棒进行后续加工处理，得到实心光微通道阵列面板这一步骤，具体包括：
对毛坯棒进行退火处理；
按设定的成品尺寸要求对退火处理后的毛坯棒进行冷加工，制得实心光微通道阵列面板，其中，所述冷加工包括切割和抛光；
对实心光微通道阵列面板进行检验。
进一步，所述第一透光介质材料棒为方形的透明玻璃棒或方形的透明塑料棒，所述不透光基体材料棒为方形的不透明玻璃棒或方形的不透明塑料棒。
本发明所采取的第三技术方案是：
一种实心光微通道阵列面板的制备方法，包括以下步骤：
采用棒管法将管棒组合拉制成单通道细棒，所述管棒组合包括第二透光介质材料棒、不透光基体材料管和第一细填充丝，所述第一细填充丝插入第二透光介质材料棒和不透光基体材料管的间隙中，所述第一细填充丝的材料与不透光基体材料管的材料相同；
将单通道细棒排列组合成一次复合棒；
将一次复合棒拉制成一次复合通道丝；
根据要制备的光通道尺寸要求将一次复合通道丝制成实心光微通道阵列面板所需尺寸的毛坯复合丝棒；
将毛坯复合丝棒熔合成毛坯棒；
将毛坯棒进行后续加工处理，得到实心光微通道阵列面板。
进一步，所述采用棒管法将管棒组合拉制成单通道细棒这一步骤，具体包括：
根据设定的工艺参数分别制得第二透光介质材料棒和不透光基体材料管；
将第二透光介质材料棒插入不透光基体材料管中形成管棒组合；
在第二透光介质材料棒和不透光基体材料管的间隙中均匀插入第一细填充丝；
采用拉丝设备将插入第一细填充丝后的管棒组合拉制成单通道细棒。
本发明的第一有益效果是：包括面板主体，面板主体包括不透光基体和多个透光通道，透光通道为实心光通道，采用实心结构的透光通道替代通孔这一非实心结构的光通道，使得光通道的长径比更大，且不存在盲孔、锥孔等质量缺陷，能获得理想的光学效果；同时，透光通道为实心光通道，克服了通孔容易发生堵塞以及因布满通孔而导致品的强度下降的缺陷，降低了对包装和使用过程的环境要求，并有利于后续的封装和使用。
本发明的第二有益效果是：包括将第一透光介质材料棒和不透光基体材料棒分别拉制成第一透光介质材料细棒和不透光基体材料细棒，排列组合成一次复合棒，将一次复合棒拉制成一次复合通道丝，将一次复合通道丝制成毛坯复合丝棒、将毛坯复合丝棒熔合成毛坯棒和将毛坯棒进行后续加工处理的步骤，能制得实心光微通道阵列面板，不受打孔、刻蚀、酸溶或清洗的深度限制，加工工艺简单，加工过程对环境的洁净度要求低，效率高且成本低；采用了排列法来代替棒管法，在加工过程中不需要通过调节管的厚度来调节阵列结构的开口比，调节灵活性更高，更方便快捷。
本发明的第三有益效果是：包括采用棒管法将管棒组合拉制成单通道细棒，排列组合成一次复合棒，将一次复合棒拉制成一次复合通道丝，将一次复合通道丝制成毛坯复合丝棒、将毛坯复合丝棒熔合成毛坯棒和将毛坯棒进行后续加工处理的步骤，能制得实心光微通道阵列面板，不受打孔、刻蚀、酸溶或清洗的深度限制，加工工艺简单，加工过程对环境的洁净度要求低，效率高且成本低；管棒组合包括第二透光介质材料棒、不透光基体材料管和第一细填充丝，增设了在第二透光介质材料棒和不透光基体材料管的间隙中插入第一细填充丝的过程，在加工过程中能通过插入不同数量的第一不透光细丝来获得不同的开口比，与通过调整管子厚度来调节产品开口比的方法相比，调节灵活性更高，更方便快捷。
附图说明
图1为本发明一种实心光微通道阵列面板的整体结构示意图；
图2为图1的横截面结构示意图；
图3为面板主体的横截面中透光通道的形状为圆形且排列方式为正方形排列时的结构示意图；
图4为面板主体的横截面中透光通道的形状为圆形且排列方式为三角形排列时的结构示意图；
图5为面板主体的横截面中透光通道的形状为方形且排列方式为正方形排列时的结构示意图；
图6为面板主体横截面中透光通道的形状为方形且排列方式为三角形排列时的或方形时的结构示意图；
图7为本发明基于排列法的实心光微通道阵列面板的制备方法的整体流程图；
图8为本发明基于棒管法的实心光微通道阵列面板的制备方法的整体流程图；
图9为本发明实施例2采用棒管法制备实心光微通道阵列面板时的工艺流程图；
图10为本发明实施例2的单通道细棒的横截面结构示意图；
图11为本发明实施例2的一次复合棒的横截面结构示意图；
图12为本发明实施例2的二次复合棒的横截面结构示意图；
图13为本发明实施例3采用排列法制备实心光微通道阵列面板时的工艺流程图；
图14为本发明实施例3的黑色方形细棒和透明方形细棒的横截面结构示意图；
图15为本发明实施例3的一次复合棒的横截面结构示意图；
图16为本发明实施例3的二次复合棒的横截面结构示意图。
具体实施方式
参照图1和图2，一种实心光微通道阵列面板，包括面板主体，所述面板主体包括不透光基体1和多个透光通道2，所述不透光基体1填充在各所述透光通道2之间，各所述透光通道2为实心光通道。
其中，在面板主体的横截面中，透光通道的形状可为任意形状(如圆形或方形)，各透光通道的排列方式可按照一定排列规则排列(如三角形排列或正方形排列)。
参照图3、图4、图5和图6，进一步作为优选的实施方式，所述面板主体的横截面中各所述透光通道的排列方式为三角形排列或正方形排列。
进一步作为优选的实施方式，所述不透光基体为不透明玻璃基体或不透明塑料基体，所述透光通道为透明玻璃光通道或透明塑料光通道。
其中，不透明玻璃基体是指对目标光谱具有强吸收效果的玻璃基体，如黑色玻璃基体。不透明塑料基体是指对目标光谱具有强吸收效果的塑料基体，如黑色塑料基体。
透明玻璃基体是指对目标光谱具有高透过效果的玻璃基体。透明塑料基体是指对目标光谱具有高透过效果的塑料基体。
参照图7，一种实心光微通道阵列面板的制备方法，包括以下步骤：
将第一透光介质材料棒和不透光基体材料棒分别拉制成第一透光介质材料细棒和不透光基体材料细棒；
将第一透光介质材料细棒和不透光基体材料细棒排列组合成一次复合棒，所述第一透光介质材料棒被相邻的不透光基体材料棒所包裹；
将一次复合棒拉制成一次复合通道丝；
根据要制备的光通道尺寸要求将一次复合通道丝制成实心光微通道阵列面板所需尺寸的毛坯复合丝棒；
将毛坯复合丝棒熔合成毛坯棒；
将毛坯棒进行后续加工处理，得到实心光微通道阵列面板。
其中，实心光微通道阵列面板所需的尺寸与制备方法有关，可在制备前根据选择的制备方法预先计算出来。
本发明可选用排列法制备实心光微通道阵列面板，通过第一透光介质材料棒和不透光基体棒来取代棒管棒组合，能制备出实心光微通道阵列面板，不受打孔、刻蚀、酸溶或清洗的深度限制，加工工艺简单，加工过程对环境的洁净度要求低，效率高且成本低；在加工过程中不需要通过调节管的厚度来调节阵列结构的开口比(因不存在棒和管的间隙)，调节灵活性更高，更方便快捷。
进一步作为优选的实施方式，所述根据要制备的光通道尺寸要求将一次复合通道丝制成实心光微通道阵列面板所需尺寸的毛坯复合丝棒这一步骤，具体包括：
判断一次复合通道丝的光通道尺寸是否满足要制备的光通道尺寸要求，若是，则直接将一次复合通道丝排列组合成实心光微通道阵列面板所需尺寸的毛坯复合丝棒；反之，则执行下一步骤的操作；
将一次复合通道丝排列组合成二次复合棒，再将二次复合棒拉制成二次复合丝，最后将二次复合丝排列组合成实心光微通道阵列面板所需尺寸的毛坯复合丝棒。
在排列法中，若拉制一次复合丝后，一次复合丝的光通道尺寸已能满足要制作的通道尺寸要求，则将一次复合丝排列组合成实心光微通道阵列面板所需尺寸的毛坯复合丝棒，然后采用熔压或再次拉制的方法，将毛坯复合丝棒制成实心光微通道阵列面板的毛坯棒；若一次复合丝的光通道尺寸未能满足要制作的通道尺寸要求，即需要制作通道尺寸更小(如小于50微米)的实心光微通道阵列面板，则先将制得的一次复合丝排列组合成二次复合棒，再将二次复合棒拉制成二次复合丝，然后将二次复合丝排列组合成实心光微通道阵列面板所需尺寸的毛坯复合丝棒，最后采用熔压或再次拉制的方法，制成实心光微通道阵列面板的毛坯棒。
进一步作为优选的实施方式，所述将毛坯复合丝棒熔合成毛坯棒这一步骤，具体为：采用真空熔压或真空拉制的方式将毛坯复合丝棒熔合成毛坯棒。
根据最终实心光微通道阵列面板的尺寸不同，熔合成毛坯棒有真空熔压和真空拉制两种制作方法可选：若实心光微通道阵列面板尺寸较大(如直径大于15mm)，则可选用真空熔压的方法，将毛坯复合丝棒放进真空高温炉中，并保温一定时间后加压使离散的光通道复合成一整体；若实心光微通道阵列面板尺寸较小(如直径小于15mm)，则可选用真空拉制的方法，将毛坯复合丝棒用拉制设备再次抽真空拉制得到实心光微通道阵列面板的毛坯棒。
进一步作为优选的实施方式，所述将毛坯棒进行后续加工处理，得到实心光微通道阵列面板这一步骤，具体包括：
对毛坯棒进行退火处理；
按设定的成品尺寸要求对退火处理后的毛坯棒进行冷加工，制得实心光微通道阵列面板，其中，所述冷加工包括切割和抛光；
对实心光微通道阵列面板进行检验。
其中，退火处理是为了消除应力。
检验是为了保证实心光微通道阵列面板的质量。
进一步作为优选的实施方式，所述第一透光介质材料棒为方形的透明玻璃棒或方形的透明塑料棒，所述不透光基体材料棒为方形的不透明玻璃棒或方形的不透明塑料棒。
参照图8，一种实心光微通道阵列面板的制备方法，包括以下步骤：
采用棒管法将管棒组合拉制成单通道细棒，所述管棒组合包括第二透光介质材料棒、不透光基体材料管和第一细填充丝，所述第一细填充丝插入第二透光介质材料棒和不透光基体材料管的间隙中，所述第一细填充丝的材料与不透光基体材料管的材料相同；
将单通道细棒排列组合成一次复合棒；
将一次复合棒拉制成一次复合通道丝；
根据要制备的光通道尺寸要求将一次复合通道丝制成实心光微通道阵列面板所需尺寸的毛坯复合丝棒；
将毛坯复合丝棒熔合成毛坯棒；
将毛坯棒进行后续加工处理，得到实心光微通道阵列面板。
其中，第二透光介质材料棒可采用透明玻璃或透明塑料等透光材料制成，不透光基体材料管可采用不透明玻璃或不透明塑料等吸光或不透光材料制成。
将单通道细棒排列组合成一次复合棒的具体过程为：将多根单通道细棒按设定的排列方式进行堆积排列，捆绑成对边尺寸为设定对边尺寸的一次复合棒，并在每3根单通道细棒围成的缝隙中插入1根设定直径的第二细填充丝。设定的排列方式的一种实现方式可为：多根单通道细棒横截面间的排列方式呈正六边形排列。第二细填充丝的材料与不透光基体管的材料相同。第二细填充丝用于填充单通道细棒间的空隙，防止因单通道细棒间的空隙而导致后续将一次复合棒拉制成一次复合通道丝时出现通孔，保证了透光通道是实心的。
实心光微通道阵列面板所需的尺寸与所选用的制备方法有关，可在制备前根据选择的制备方法预先计算出来。
在拉制一次复合丝后，若一次复合丝的光通道尺寸已能满足要制作的通道尺寸要求，则将一次复合丝排列组合成实心光微通道阵列面板所需尺寸的毛坯复合丝棒，然后采用熔压或再次拉制的方法，将毛坯复合丝棒制成实心光微通道阵列面板的毛坯棒；若一次复合丝的光通道尺寸未能满足要制作的通道尺寸要求，需要制作通道尺寸更小(如小于50微米)的实心光微通道阵列面板，则先将制得的一次复合丝排列组合成二次复合棒，再将二次复合棒拉制成二次复合丝，然后将二次复合丝排列组合成实心光微通道阵列面板所需尺寸的毛坯复合丝棒，最后采用熔压或再次拉制的方法，制成实心光微通道阵列面板的毛坯棒。
而根据最终实心光微通道阵列面板的尺寸不同，熔合成毛坯棒有真空熔压和真空拉制两种制作方法可选：若实心光微通道阵列面板尺寸较大(如直径大于15mm)，则可选用真空熔压的方法，将毛坯复合丝棒放进真空高温炉中，并保温一定时间后加压使离散的光通道复合成一整体；若实心光微通道阵列面板尺寸较小(如直径小于15mm)，则可选用真空拉制的方法，将毛坯复合丝棒用拉制设备再次抽真空拉制得实心光微通道阵列面板的毛坯棒。
与现有的棒管法不同的是，本发明棒管法的管子由不透光的基体材料制作，棒由透光的光介质材料制作；本发明的棒管法可采用调节棒的尺寸，并在管和棒的间隙中插入第一细填充丝的方法，解决实心光微通道阵列面板开口比的难调节问题，该方法与现有通过调整管子厚度来调节产品开口比的棒管法相比，有调节灵活性高、方便快捷的明显优势。
进一步作为优选的实施方式，所述采用棒管法将管棒组合拉制成单通道细棒这一步骤，具体包括：
根据设定的工艺参数分别制得第二透光介质材料棒和不透光基体材料管；
将第二透光介质材料棒插入不透光基体材料管中形成管棒组合；
在第二透光介质材料棒和不透光基体材料管的间隙中均匀插入第一细填充丝；
采用拉丝设备将插入第一细填充丝后的管棒组合拉制成单通道细棒。
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明。
实施例1
参照图1-6，本发明的第一实施例：
针对现有微孔阵列结构因采用通孔这一非实心结构所带来的问题，本发明提出了一种新的实心光微通道阵列面板。如图1和2所示，该阵列面板主要包括不透光基体1和多个透光通道2。
其中，透光通道2采用了透明的光学介质(如透明玻璃、透明塑料等)作为光通道，起到让光通过的作用。此外，透光通道2为实心的光通道。
不透光基体1采用了不透明或者吸光的材料(如不透明玻璃、不透明塑料等)作为隔离物，起到了隔离各透光通道2间的光的作用。
如图1和图2所示，各个透光通道2之间平行排列，不透光基体1填充在各个透光通道2之间。
透光通道2的横截面的形状可以是圆形或方形，且实心光微通道阵列面板的横截面中各个透光通道2有多种正方形排列、三角形排列等多种排列方式。故从横截面来看，实心光微通道阵列面板的形状及排列方式可为圆形通道正方形排列、圆形通道三角形排列、方形通道正方形排列和方形通道三角形排列等，如图3、图4、图5和图6所示。
实施例2
参照图9-12，本发明的第二实施例：
如图9-12所示，以第二透光介质材料棒为透明玻璃制成的透明玻璃棒202，不透光基体材料管为黑色玻璃制成的黑色玻璃管201、第一细填充丝为黑色玻璃制成的黑色细丝203以及第二细填充丝为黑色玻璃制成的黑色细丝204为例，假设一次复合通道丝的光通道尺寸未满足要制备的光通道尺寸要求，熔合毛坯棒的方法为真空拉制法，则采用本发明的管棒法来制备实心光微通道阵列面板的工艺流程为：
第一步：采用棒管法拉单通道细棒。
采用棒管法拉单通道细棒的具体实现过程为：按照设计的工艺参数，将透明玻璃制作成透明玻璃棒202(直径为0.6mm，外径为22mm，长度为450mm)，将黑色玻璃制作成黑色玻璃管201(内径为26mm，外径为35mm，长度为550mm)和黑色细丝203(直径为0.6mm，长度为400mm)，将透明玻璃棒202插入黑色玻璃管201中形成棒管组合，在黑色玻璃管201和透明玻璃棒202之间均匀插入一定数量(可根据实际的开口比要求计算出来，如130根等)的黑色细丝203；接着在拉丝设备上对该棒管组合的间隙进行抽真空，在830℃温度下拉制直径为(2.60±0.02)mm的单通道细棒，如图10所示。
厚黑色玻璃管在制造过程中受热不均，容易炸裂以及人工吹制玻璃管无法保证其均匀厚度及圆整度，故现有的玻璃管制造技术只能制得较薄的黑色玻璃管，如果仍采用现有的玻璃管制造技术来制备黑色玻璃管，将难以满足不同开口比的光学元件制备要求。为此，本发明提出了一种可以调节黑色玻璃比例的制造方式，该方式通过在黑色玻璃管201和透明玻璃棒202间隙中根据不同开口比的插入数量计算结果以一定比例均匀插入相应数量的黑色细丝203，使得制得的黑色玻璃管201能适应更多不同开口比的光学元件要求。其中，黑色细丝203的材料与黑色玻璃管201的材料一致。
第二步：排一次复合棒。
排一次复合棒的具体过程为：将第一步制得的单通道细棒，按照按设定的第一排列方式(如正六边形排列方式，参照图11)进行紧密堆积排列，并在每三根单通道细棒围成的间隙中插入一根设定直径为(0.32±0.01)mm的黑色细丝204，然后捆绑成对边尺寸为(30±0.5)mm的一次复合棒。因图11采用了横截面为圆形的透明玻璃棒202作为光通道，为防止因单通道细棒间的空隙而导致后续将一次复合棒拉制成一次复合通道丝时出现通孔，本实施例采用了黑色细丝204来填充单通道细棒间的空隙，保证了透光通道是实心的。
第三步：拉一次复合丝。
拉一次复合丝的具体过程为：在830℃温度下，用拉丝设备抽真空的方式将一次复合棒拉制成对边尺寸为(0.86±0.01)mm的一次复合丝。
第四步：排二次复合棒，得到毛坯复合丝棒。
排二次复合棒的具体过程为：先将制得的一次复合丝按实心光微通道阵列面板所需的尺寸进行紧密堆积排列，得到对边尺寸为(23.5±0.5)mm的二次复合棒，如图12所示；然后在830℃温度下，用拉制设备将二次复合棒拉制成二次复合丝，最后将二次复合丝排列组合成的毛坯复合丝棒。
第五步：熔合毛坯棒。
熔合毛坯棒的具体过程为：在830℃温度下，用拉制设备将毛坯复合丝棒拉制成对边尺寸为(14±0.2)mm的光微通道阵列面板的毛坯棒。
第六步：将毛坯棒进行退火处理，以消除应力。
第七步：冷加工。
冷加工的具体过程为：按实心光微通道阵列面板的尺寸要求进行光学冷加工，切割成1mm厚的薄板，抛光后制得实心的光微通道阵列面板。
第八步：校验。校验的目的是将不符合性能和元件尺寸要求的实心光微通道阵列面板剔除，保证实心光微通道阵列面板的质量。
实施例三
参照图13-16，本发明的第三实施例：
如图13-16所示，以第一透光介质材料棒为透明玻璃制成的方形透明玻璃棒，不透光基体棒为黑色玻璃制成的方形黑色玻璃棒为例，假设一次复合通道丝的光通道尺寸未满足要制备的光通道尺寸要求，熔合毛坯棒的方法为真空拉制法，则采用排列法来制备实心光微通道阵列面板的工艺流程具体包括以下步骤：
第一步：拉方形细棒。
拉方形细棒的具体实现过程为：在拉丝设备上将方形透明玻璃棒(对边尺寸为20mm，长为500mm)拉制成对边尺寸为(1±0.1)mm的透明方形细棒302，将方形黑色玻璃棒(对边尺寸为20mm，长为500mm)拉制成对边尺寸为(1±0.1)mm的黑色方形细棒301，如图14所示。
第二步：排一次复合棒。
排一次复合棒的具体过程为：将透明方形细棒302和黑色方形细棒301按照1:8的正方形排列方式进行紧密堆积排列，使得每一根透明方形细棒302最相邻的都是黑色方形细棒301，得到对边尺寸为(39±0.5)mm的方形一次复合棒，如图15所示。
第三步：拉一次复合丝。
拉一次复合丝的具体过程为：在830℃温度下，用拉丝设备抽真空的方式将一次复合棒拉制成对边尺寸为(0.85±0.02)mm的方形一次复合丝。
第四步：排二次复合棒。
排二次复合棒的具体过程为：先将制得的方形一次复合丝按实心光微通道阵列面板所需的尺寸进行紧密堆积排列，得到对边尺寸为(24±0.5)mm的方形二次复合棒，如图16所示；然后在830℃温度下，用拉制设备将方形二次复合棒拉制成二次复合丝，最后将二次复合丝排列组合成的毛坯复合丝棒。
第五步：熔合毛坯棒。
熔合毛坯棒的具体过程为：在830℃温度下，用拉制设备将毛坯复合丝棒拉制成对边尺寸为(14±0.5)mm的光微通道阵列面板的毛坯棒。
第六步：将毛坯棒进行退火处理，以消除应力。
第七步：冷加工。
冷加工的具体过程为：按实心光微通道阵列面板的尺寸要求进行光学冷加工，切割成1mm厚的薄板，抛光后制得实心的光微通道阵列面板。
第八步：校验。校验的目的是将不符合性能和实心光微通道阵列面板尺寸要求的实心光微通道阵列面板剔除，保证实心光微通道阵列面板的质量。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种实心光微通道阵列面板，其特征在于：包括面板主体，所述面板主体包括不透光基体和多个透光通道，所述不透光基体填充在各所述透光通道之间，各所述透光通道为实心光通道。
2.根据权利要求1所述的一种实心光微通道阵列面板，其特征在于：所述面板主体的横截面中各所述透光通道的排列方式为三角形排列或正方形排列。
3.根据权利要求1所述的一种实心光微通道阵列面板，其特征在于：所述不透光基体为不透明玻璃基体或不透明塑料基体，所述透光通道为透明玻璃光通道或透明塑料光通道。
4.一种实心光微通道阵列面板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
将第一透光介质材料棒和不透光基体材料棒分别拉制成第一透光介质材料细棒和不透光基体材料细棒；
将第一透光介质材料细棒和不透光基体材料细棒排列组合成一次复合棒，所述第一透光介质材料棒被相邻的不透光基体材料棒所包裹；
将一次复合棒拉制成一次复合通道丝；
根据要制备的光通道尺寸要求将一次复合通道丝制成实心光微通道阵列面板所需尺寸的毛坯复合丝棒；
将毛坯复合丝棒熔合成毛坯棒；
将毛坯棒进行后续加工处理，得到实心光微通道阵列面板。
5.根据权利要求4所述的一种实心光微通道阵列面板的制备方法，其特征在于：所述根据要制备的光通道尺寸要求将一次复合通道丝制成实心光微通道阵列面板所需尺寸的毛坯复合丝棒这一步骤，具体包括：
判断一次复合通道丝的光通道尺寸是否满足要制备的光通道尺寸要求，若是，则直接将一次复合通道丝排列组合成实心光微通道阵列面板所需尺寸的毛坯复合丝棒；反之，则执行下一步骤的操作；
将一次复合通道丝排列组合成二次复合棒，再将二次复合棒拉制成二次复合丝，最后将二次复合丝排列组合成实心光微通道阵列面板所需尺寸的毛坯复合丝棒。
6.根据权利要求4所述的一种实心光微通道阵列面板的制备方法，其特征在于：所述将毛坯复合丝棒熔合成毛坯棒这一步骤，具体为：采用真空熔压或真空拉制的方式将毛坯复合丝棒熔合成毛坯棒。
7.根据权利要求4所述的一种实心光微通道阵列面板的制备方法，其特征在于：所述将毛坯棒进行后续加工处理，得到实心光微通道阵列面板这一步骤，具体包括：
对毛坯棒进行退火处理；
按设定的成品尺寸要求对退火处理后的毛坯棒进行冷加工，制得实心光微通道阵列面板，其中，所述冷加工包括切割和抛光；
对实心光微通道阵列面板进行检验。
8.根据权利要求4、5、6或7所述的一种实心光微通道阵列面板的制备方法，其特征在于：所述第一透光介质材料棒为方形的透明玻璃棒或方形的透明塑料棒，所述不透光基体材料棒为方形的不透明玻璃棒或方形的不透明塑料棒。
9.一种实心光微通道阵列面板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
采用棒管法将管棒组合拉制成单通道细棒，所述管棒组合包括第二透光介质材料棒、不透光基体材料管和第一细填充丝，所述第一细填充丝插入第二透光介质材料棒和不透光基体材料管的间隙中，所述第一细填充丝的材料与不透光基体材料管的材料相同；
将单通道细棒排列组合成一次复合棒；
将一次复合棒拉制成一次复合通道丝；
根据要制备的光通道尺寸要求将一次复合通道丝制成实心光微通道阵列面板所需尺寸的毛坯复合丝棒；
将毛坯复合丝棒熔合成毛坯棒；
将毛坯棒进行后续加工处理，得到实心光微通道阵列面板。
10.根据权利要求9所述的一种实心光微通道阵列面板的制备方法，其特征在于：所述采用棒管法将管棒组合拉制成单通道细棒这一步骤，具体包括：
根据设定的工艺参数分别制得第二透光介质材料棒和不透光基体材料管；
将第二透光介质材料棒插入不透光基体材料管中形成管棒组合；
在第二透光介质材料棒和不透光基体材料管的间隙中均匀插入第一细填充丝；
采用拉丝设备将插入第一细填充丝后的管棒组合拉制成单通道细棒。
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